第一卷 高中初鳴 第二十四章 首日競賽

2009年,適逢國際數學奧林匹克IMO舉辦50屆,國際數學奧林匹克委員會舉行了50周年慶典活動。

在這場50周年慶典,出現了很多聞名世界的數學家。

整個比賽持續一周時間。

比賽選手將在這為期一周的時間內攻克數學難題,爭奪數學奧林匹克的金銀銅牌。每個國家的參賽選手,都抱著為國爭光的決心前來征戰世界。

IMO一共六道題,今天考三題,明天考三題,每題7分,滿分是42分。每個競賽日的競賽時間為4.5個小時,可攜帶任何文具及作圖工具,一切電子設備不被允許帶入賽場。

但是秦元清除了帶了一些吃喝的,其他參考資料一本沒帶,因為按照以前的情況,參考資料基本上沒有什麼用的,出題人早已考慮到這些,要是參考資料能夠找到解決辦法,說明出題人的出題水平太爛了。

「1、n是一個正整數,a1,a2……ak(k≥2)是{1,2……n}中的不同整數,並且n|ai(ai+1-1)對於所有i=1,2……k-1都成立,證明:ak(a1-1)不能被n整除。」

秦元清看了三遍題目,心中暗罵一下提供這題的人以後生孩子沒屁|眼,竟然暗設陷阱,一個不小心就會答錯掉。

秦元清開始作答,首先利用數學歸納法證明:對任意的整數i(2≤i≤k),都有被整除,得出當i=2時,由已知得能被乘除的結論成立。一步步以此展開,最後得出,ak(a1-1)不能被n整除的結論。

隨後以直線PQ與圓Г相切,相切點M,然後通過弦切角定理得出∠QMK=∠MLK。由於點K、M分別是BP、PQ的中點,所以KM∥BQ,從而得出∠QMK=∠AQP。

因此得到∠MLK=∠AQP。

根據角的相等,得到△MKL∽△APO,從而得到MK/ML=AP/AQ

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秦元清連檢查都沒有檢查,將抽向的數學問題轉為圖像,這個是他擅長的地方,他有十全的把握證明。

看著這一題,秦元清微皺起眉頭,這一題明顯比前面兩道題難得多,秦元清將已知條件稍微捋了一下,這一道題融合了等差數列、以及轉換法。

秦元清一步一步地展開,通過數列以及子數列都是嚴格的遞增的正整數數列,設Ssk=a+(k-1)d1,SSk+1=b+(k-1)d2(k=1,2……a、b、d1、d2∈N+)。

將問題轉為函數、數列後,以Sk不過一聽是澳洲,頓時覺得這澳洲簡直是缺德,他重生前澳洲就不知道哪根筋搭錯了,和華夏抬杠著,導致網上罵聲一片。現在,其他兩道題都很正常,特別是最後一題出得很有水平,就第一道題卻玩心眼,這澳洲真是腦袋不正常。

等到華夏奧數隊的人員到齊,大家才一起回了酒店,沒有人會去查答案,那隻會干擾次日的比賽。

慶典結束後,則是正式比賽,來自全球105個國家和地區的近560名學生將參加本屆比賽。

然後秦元清就看到不遠處,一個人高馬大的白人看了過來,眼神不善,副領隊連忙用手捂住秦元清的嘴,小聲道:「聽說第一道題是澳大利亞出題的,那人是澳大利亞奧數隊的副領隊!」

至於隨後出來的是俄國選手,當初蘇聯時代,數學就非常的強,誕生了很多偉大的數學家,謝爾蓋、德里費爾德等都獲得菲獎,繼承了大部分蘇聯遺產的俄國,在數學自然也是非常強的,比如格里戈里·佩雷爾曼更是破解了龐加萊猜想的猛人,因為他證明龐加萊猜想,不知道相關聯的幾千個數學猜想因此成了定理,可謂以一己之力推進幾何學、拓撲學的歷史進程。

所以,得出結論OP=OQ。

秦元清輕鬆自若的離開考場,毫無壓力。既然作答了,那麼就不會有錯。

3月15日,競賽拉開帷幕

「△ABC外接圓的圓心為O,P、Q分別在線段CA、AB上,K、L、M分別是BP、CQ、PQ的中點,圓Г過K、L、M並且與PQ相切。證明:OP=OQ。」

緊接著秦元清看向第三題,「3、S1,S2,S3……是嚴格遞增的正整數數列,並且它的子數列SS1、SS2、SS3……和SS1+1,SS2+1,SS3+1……都是等差數列。證明:S1,S2,S3……是一個等差數列。」

秦元清很冷靜,第一道題最簡單,是送分題,可是同樣的,一不小心就變成了送命題。

秦元清又想到前幾天在外面所見所聞,歐美人普通人計算能力糟糕非常,但是其教育又以培養孩子的興趣,數學是一門講究天賦、邏輯的學科,要求很高,沒有數學天賦、邏輯思維不足,根本就不會進入數學大門,而那些有興趣的人,因為是自己敢興趣,往往自學能力很強,自己感興趣的往往是事倍功半。

然後秦元清又看向第二道題。

這就如同國內考試,開卷考往往比閉卷考難得多。

同理,∠MKL=∠APQ。

副領隊說道:「那是自然,印度人的數學水平在世界範圍內也能排上號,僅次於菲獎的拉馬努金獎,就是以印度數學家拉馬努金的名字命名。」

而華夏,雖然這十年經常得到IMO金牌,但是卻算不上數學強國,頂多算一個數學大國。

因為本國選手拿到題目,都已經是換成本國文字,所以選手拿到試卷,都不會存在任何語言文字的障礙。

秦元清回到主場,用電腦聯網後查找世界數學強國,美利堅、歐洲、俄國、東瀛都屬於世界數學強國,都誕生了不止一位菲獎獲得者,而美利堅又是數學第一強國,不管是從大學數學專業排名,還是數學研究所、數學專業雜誌等,都毫無爭議是世界第一數學強國。

秦元清這一題審題完成,倒是覺得這一題比上一題容易一些,沒有設陷阱。先是做了一個圓,然後化作△ABC,然後又作出CA、AB線段以及P、Q二點,然後標出BP、CQ、PQ的中點K、L、M。最後作出圓Г。

因為競賽時間較長,各選手可自帶食物飲料進場,可並攜帶不多於三本的參考資料。

因為K、L、M分別是線段BP、CQ、PQ的中點,所以得到KM=BQ/2,LM=CP/2,將此帶入上式得BQ/CP=AP/AQ,將式子轉為AP·CP=AQ·BQ。通過圓冪定理知OP2=OA2-AP·CP=OA2-AQ·BQ=OQ2

自己這是背後說人壞話,還被人家聽到,這太傷人品了。

秦元清拿到試卷,只有三題,第一題是最簡單的,要是連第一題都不會做,那麼後面兩題都不用考慮了。

「首日競考感覺如何?」副領隊看到秦元清,連忙問道。

因此a-b≤(k-1)(d2-d1)≤a+d1-b。由k的任意性知d2-d1=0,得到d2=d1……

當秦元清寫下證明結論,摸了一下額頭,發現已經冒汗了,輕輕地吐出一口濁氣。

隨後秦元清站了起來,做了個交卷的手勢。監考官走到他面前,將他的考卷裝入文件袋密封。

當秦元清離開考場,才知道他是第一個交卷的,華夏奧數隊的隊員都還沒交卷,其他國家的奧數隊也都還沒有一個交卷。

「一般般啦,很輕鬆!」秦元清瀟洒地擺擺手:「還沒有集訓考試難,放心,42分跑不了!」

副領隊聞言頓時鬆了口氣,在這一支華夏奧數隊,秦元清是王牌存在,是壓艙石,既然秦元清這麼說,那說明今年的難度不大。

「就是第一道題,也不知道哪一國出題的,設了個陷阱,一不小心就會做錯。太缺德了,和我們這些高中生耍心眼!」秦元清吐槽地說道。

第一卷 高中初鳴
第一章 重生
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